Theoretical investigation of the mechanisms of detonation initiation after interaction of the blast wave with thermal inhonogeneities caused by corona discharge streamer
The analysis of the experiments on detonation initiation by spark discharge with pre-processing of the reactive mixture by impulse corona discharge is presented. It is shown, that the detonation initiation is caused by the interaction of the decaying shock wave from the spark with the inhomogeneities caused by the streamers of the corona discharge. For the model, where that the local heating of the medium by streamer of corona is assumed, the simulation of detonation initiation for two proposed mechanisms is carried out. For the conditions of the experiments [1] it is shown that the detonation initiation is caused by perturbation of the front of the decaying идфые wave after its diffraction on thermal inhomogeneity and successive formation of the transversal detonation waves.
Проведен анализ результатов экспериментов по инициированию детонации исковым разрядом при предварительной обработке реагирующей смеси плазмой коронного разряда. Показано, что инициирование детонации осуществляется при взаимодействии затухающей взрывной волны от искры с неоднородностями, вызванными стримерами коронного разряда. Для модели, в которой принимается, что стример коронного разряда приводит к локальному повышению температуры среды, проведено моделирование инициирования детонации для двух возможных механизмов инициирования детонации в рассматриваемой ситуации. Показано, что в условиях экспериментов [1] инициирование детонации обусловлено возмущением фронта затухающей взрывной волны при дифракции на тепловой неоднородности и обра-зованием поперечных детонационных волн.
1. А.А. Борисов, А.Ф. Галкин, В.К. Животов, С.А. Зайцев, Г.М. Коновалов, С.В. Коробцев, М.Ф. Кротов, Д.Д. Медведев, Б.В. Потапкин, Р.В. Смирнов. Эффект коронного разряда на процесс инициирования детонации слабым источником энергии. ХВЭ, т. 41, № 5, 2007. стр. 418-422
2. Г.М. Коновалов, Исследование влияния импульсного коронного разряда на процесс развития детонации в газовых смесях. Автореферат диссертации ... кандидата физико-математических наук, Москва, 2007.
3. И.А. Заев, И.А. Кириллов, Б.В. Потапкин, Инициирования детонации за ударной волной при ее взаимодействии с тепловой неоднородностью, вызванной стримером коронного разряда. Представлена в журнал «Физическо-химическая кинетика в газовой динамике».
4. http://www.metacomptech.com
5. S.M.Frolov, V.S. Aksenov, I.O.Shamshin, Shock-to-Detonation transitionin tubes with U-bends, In: G. Roy, S. Frolov, J. Sinibaldi Eds., Pulsed and Continuous detonations.- Torus Press Ltd., 2006, ISBN 5-94588-040-X.
6. M. Kaneshige, J. Shepherd, Detonation database. On-line at http://www.galcit.caltech.edu/detn_db/html/
7. Борисов А.А., Заманский В.М., Лисянский В.В., Скачков Г.И., Трошин К.Я. Оценка критической энергии инициирования детонации газовых систем по задержкам воспламенения. Химическая физика, т. 5, № 12, 1986.
8. Райзер Ю.П., Физика газового разряда, М.: Наука, 1987.
9. В.В. Марков, В.А. Левин, Инициирование детонации при концентрированном подводе энергии, Физика горения и взрыва, т 11, № 4, сс. 623 – 633.
10. В.П. Коробейников, Задачи теории точечного взрыва, - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. – 400 с.
11. J.H.S. Lee, A.J. Higgins, Comments on criteria for direct initiation of detonation. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A, Vol. 357, pp. 3503 – 3521, 1999.
12. В.И. Артемьев, В.И. Бергельсон, С.А. Медведюк, И.В. Немчинов, Т.И. Орлова, В.А. Рыбаков, В.М. Хазинс, Вихревое течение, вызванное взаимодействием ударной волны с узкими областями конечной длины и низкой плотности, Известия АН СССР, Механика Жидкости и Газа, № 3, с. 38 – 41, 1993.ы
13. В.А. Андрущенко, Л.А. Чудов, Взаимодействие плоской ударной волны со сферическим объемом горячего газа. Известия АН СССР, Механика Жидкости и Газа, № 11, с. 96 – 100, 1988.
14. П.Ю. Георгиевский, В.А. Левин, Нестационарное взаимодействие сферы с атмосферными температурными неоднородностями при сверхзвуковом обтекании, Известия АН СССР, Механика Жидкости и Газа, № 4, с. 174 – 183, 1993
15. J.-F. Haas, B. Sturtevant, Interaction of weak shock waves with cylindrical and spherical gas inhomogeneities, J. Fluid Mech., Vol. 181, pp. 41 – 76, 1987.
